激光調(diào)Q原理與技術(shù)-

調(diào)Q原理與技術(shù)§1調(diào)Q原理一、弛豫振蕩現(xiàn)象普通脈沖激光器輸出波形由一系列不規(guī)則的尖峰脈沖組成1、現(xiàn)象2、解釋泵浦使激光器達(dá)到閾值，產(chǎn)生激光反轉(zhuǎn)粒子數(shù)減少至低于閾值激光熄滅3、特點(2)加大泵浦能量，只是增加尖峰的個數(shù)，不能增加峰值功率(1)峰值功率不高，只在閾值附近4、原因激光器的閾值始終保持不變二、調(diào)Q基本概念泵浦時令腔損耗很大(Q很小),突然減小損耗(增大Q),使積蓄的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)在短時間內(nèi)完成受激輻射,形成光脈沖tnnr

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trtettp:光子數(shù)密度達(dá)到m的時刻,相應(yīng)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度為nttr:光子數(shù)密度升到m/2的時刻,相應(yīng)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度為nrte:光子數(shù)密度降到m/2的時刻,相應(yīng)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度為ne一、工作原理1、Q開關(guān)開啟2、Q開關(guān)關(guān)閉激光介質(zhì)

激光轉(zhuǎn)鏡半反激光介質(zhì)轉(zhuǎn)鏡半反§2轉(zhuǎn)鏡調(diào)Q激光器激光介質(zhì)

激光半反鏡架棱鏡磁頭磁鋼電源光泵電動機觸發(fā)電路二、裝置一、電光效應(yīng)沿電光晶體的某一特定方向加直流電場后,在光軸方向上產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，即入射線偏振光將分解為兩個偏振方向正交的本征偏振光(1)縱向電光效應(yīng):電場方向與光傳播方向一致(2)橫向電光效應(yīng):電場方向與光傳播方向垂直

電光調(diào)Q激光器1、定義2、類型

電光調(diào)Q裝置示意圖加電場后兩個正交的本征偏振光折射率之差4、相移入射線偏振光通過晶體后兩本征模產(chǎn)生的相位差3、折射率差no:晶體o光主折射率:晶體有效電光系數(shù)E:直流電場強度L：晶體沿通光方向長度：真空中光波長5、半波電壓

使相移等于所須電壓縱向電光效應(yīng)橫向電光效應(yīng)H:晶體沿電場方向的長度6、電光晶體的作用

若=45，則入、出射線偏振光方向互相垂直1、加:相當(dāng)于半波片,使入射線偏振光的偏振方向繞任一本征偏振光的偏振方向轉(zhuǎn)過2角(為入射線偏振光與該本征偏振光的夾角)2、加:相當(dāng)于四分之一波片,使入射線偏振光變?yōu)闄E圓偏振光若=45，則出射橢圓偏振光變?yōu)閳A偏振光a)電場沿x軸，光傳播方向沿z軸(橫)兩本征偏振光方向分別沿x、y(2)鈮酸鋰(LN)b)電場沿y軸，光傳播方向沿z軸(橫)兩本征偏振光方向分別沿x、y(1)磷酸氫鉀(KDP)7、常用電光晶體工作模式

電場與光傳播方向都沿z軸(縱)兩本征偏振光方向分別沿x、y二、電光調(diào)Q工作原理激光介質(zhì)

激光全反鏡輸出鏡起偏鏡檢偏鏡電光器件激光介質(zhì)全反鏡輸出鏡起偏鏡檢偏鏡電光器件+-1、Q開關(guān)開啟2、Q開關(guān)關(guān)閉三、電光調(diào)Q激光器裝置1、帶偏振器的KDP電光調(diào)Q激光器YAG

激光全反鏡輸出鏡偏振器KDP氙燈2、雙45LN電光調(diào)Q激光器YAG

激光全反鏡輸出鏡LN氙燈4545zyx當(dāng)=/2

時，所需電壓稱作四分之一波電壓，記作V/4；電光晶體上施以電壓V/4

時，從偏振器出射的線偏振光經(jīng)電光晶體后，沿x′和x′方向的偏振分量產(chǎn)生了/2

位相延遲，經(jīng)全反射鏡反射后再次通過電光晶體后又將產(chǎn)生=/2

延遲，合成后雖仍是線偏振光，但偏振方向垂直于偏振器的偏振方向，因此不能通過偏振器。這種情況下諧振腔的損耗很大，處于低Q值狀態(tài)，激光器不能振蕩，激